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Elektronische Meß- und Steuereinrichtung zur Bestimmung bzw. Beeinflussung
der Lage von Körpern Die Erfindung betrifft eine elektronische Meß- und Steuereinrichtung
zur hydromechanischen Steuerung eines Organs, beispielsweise eines Werkzeugträgers,
entsprechend der Bewegung eines ersten Organs, beispielsweise eines Tasters.
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Eines der Anwendungsgebiete der Erfindung ist das Gebiet der Werkzeugmaschinen,
wo häufig die Aufgabe vorliegt, nach . einem gegebenen räumlichen Muster ein Werkzeug
entsprechend zu bewegen. So wird beispielsweise bei Kopierfräsmaschinen ein Tastorgan
über das Muster oder die Schablone geführt, wobei dann der Fräser genau die Bewegungen
des Tasters mitmachen muß. So hat man Tasteinrichtungen zum Kopieren nach Modellen
vorgeschlagen, bei denen der Taster über in waagerechter und senkrechter Richtung
wirksame elektrische Kommandogeber Ventile elektrisch steuert, die die Bewegungseinrichtung
des Werkzeugträgers hydromechanisch beeinflussen, wobei der Taster stets am Modell
gehalten wird.
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Es ist auch ein als Einheit ausgeführtes, auf Druck ansprechendes
Abtasxgerät für Kopierfräsmaschinen vorgeschlagen worden, welches derart ausgebildet
ist, daß in einem Körper ein Taststift nachgiebig und ein Paar einander gegenüberliegender
Kondensatorglieder fest angeordnet sind, zwischen denen durch geeignete Mittel ein
elektrisches Hochfrequenzfeld erzeugt wird, so daß die auf ein mit dem Taststift
verbundenes, zwischen den fest angeordneten Kondensatorgliedern angeordnetes mittleres
Kondensatorglied induzierten Hochfrequenzspannungen sich in Abhängigkeit von den
durch den Taststift hervorgerufenen Bewegungen dieses Kondensatorgliedes verändern,
und daß Gleichrichter zwischen das mittlere und die beiden einander gegenüberliegenden
Kondensatorglieder eingeschaltet sind, die den auf das mittlere Glied induzierten
Spannungen proportionale Steuerspannungen erzeugen.
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Gemäß der Erfindung ist die elektronische Meß-und Steuereinrichtung
zur Bestimmung bzw. Beeinflussung der Lage von Körpern so ausgebildet, daß die resultierende
Spannung eines in der Meßvorrichtung benutzten Differentialkondensators mit einer
Vergleichsspannung verglichen und die sich ergebende Differenzspannung elektronischen
Verstärkungsgliedern zugeführt wird. Wenn im vorstehenden nicht nur von einer Steuereinrichtung,
sondern auch einer Meßeinrichtung gesprochen wird, so geschieht dies deshalb, weil
selbstverständlich die Lage des zweiten, von dem ersten Organ gesteuerten Organs
auch zur Anzeige von Meßwerten dienen kann. Es ist also ohne weiteres möglich, mit
einer derartigen Vorrichtung die räumlichen Koordinaten eines von dem ersten oder
primären Organ abgetasteten Körpers festzulegen.
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Die Einrichtung nach der Erfindung macht von dem Prinzip Gebrauch,
daß auf elektrischem Wege hydraulische Schieber proportional den jeweiligen Tasterauslenkungen
entsprechend gesteuert werden, wobei die Bewegung des zweiten oder sekundären Organs,
welches beispielsweise das Werkzeug trägt, auf hydraulischem Wege erfolgt. Wie sich
aus den folgenden Ausführungen ergibt, weist die Einrichtung nach der Erfindung
gegenüber den bekannten Anordnungen große Vorteile auf, bei denen eine Steuerung
durch Öffnung von Ventilen bei Abweichung zur Tasternullage erfolgt.
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In Fig. 1 bis 9 sind Einzelheiten der Steuereinrichtung nach der Erfindung
dargestellt.
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Fig. 1 zeigt schematisch die Anordnung einer Anlage nach der Erfindung;
Fig. 2 zeigt das allgemeine Schaltschema der Anlage; Fig. 3 und 4 sind Differentialkondensatoren,
während Fig. 5 einen dreischenkeligen Transformator mit beweglichem Mittelsteg zeigt;
Fig. 6 a bis 6 e zeigt die Vorgänge bei der Auslenkung des Fühlhebels an, während
Fig. 6 f bis 6 i die Phasenlagen an den einzelnen Röhren bei verschiedenen Auslenkungen
zeigt; Fig. 7 und 8 stellen konstruktive Einzelheiten der Ventilsteuerung dar; Fig.
9 ist das prinzipielle Schaltbild einer Anordnung für höchste Ansprechgeschwindigkeiten.
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In Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der elektrischen Teile
der Einrichtung gegeben, durch
welche hydraulische Schieber derart
gesteuert werden, d'aß ihre Bewegung nach links oder rechts vom Nullpunkt od. dgl.
jeweils verhältnisgleich oder funktional zur jeweiligen Tasterauslenkung ist. Hierdurch
ist zugleich entsprechend zur gestellten Aufgabe der Ölstrom jeder der- z. B. drei
hydraulischen Vorschubeinrichtungen proportional der Auslenkungskomponente jeder
Auslenkungsrichtung, ,des. Tasters. Im Gegensatz zu der' treppenweisen Steuerung,
wie sie sich bei einer Steuerung durch Öffnung von Ventilen bei einer Abweichung
zur Tasternullage ergibt, wird durch diese Anordnung.. ein. kontinuierlicher Schrägvorschub
als Komponente zweier Vorschubbewegungen in Abhängigkeit von den jeweils eingestellten
Ölströmen bewirkt, bei dem keine Schaltungen und damit Frästreppen auftreten, solange
dieser Schrägvorschub auftritt.
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Kennzeichnend für die elektronisch-hydraulische Steuereinrichtung
ist daher die Meß- und Vergleichseinrichtung, mit deren Hilfe die relative Lage
der Tasterrichtungskomponentenauslenkung und die Stellung des jeweiligen--Steuerschiebers
der Hydraulik miteinander verglichen werden, wobei in Abhängigkeit vom Ergebnis
dieser Messung der Steuerschieber der Hydraulik durch einen elektrischen, hydraulischen
Antrieb od. dgl. so lange jeweils verschoben wird, bis die Verhältnisgleichheit
zwischen Tasterauslenkung und Schieberstellung od. dgl. wieder hergestellt ist.
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In der nachstehenden Beschreibung wird dabei zur Erleichterung des
Verständnisses der Darstellung von der Wirkung der Lagenveränderung eines. Fühltasters
Tl. ausgegangen, wenn der Vergleichstaster T2 nicht zwangläufig proportional zum
hydraulischen Schieber verstellt wird, sondern mechanisch unverändert bleibt. Anschließend
wird die Meßeinrichtung im Lagenvergleich zwischen T1 und T 2 gezeigt. Hierbei
wird auf den besonderen Vorteil der gewählten Tasterausführung eingegangen, bei
der über große Meßbereiche hinweg eine Stellungvergleichsmessung größter Genauigkeit
vorgenommen werden kann. Hierdurch ergeben sich sehr weite Anwendungsbereiche für
die verwendete Meß- und Vergleichseinrichtung über Nachformaufgaben hinaus hinsichtlich
unmittelbarer Messungen im Vergleich zu einstellbaren Kommandowerten, bei der z.
B. das Abschalten einer Vorschubbewegung, das Steuern eines Sortiervorganges, das
Feststellen der Auslenkung einer Waage u. a. unabhängig vom Nullpunkt durch Feststellung
der Verhältnisgleichheit usw. zweier Maßgrößen bewirkt wird.
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Bei der Nachformeinrichtung nach Fig.1 wird die durch die Auslenkung,
des Fühlhebels FH 1 im Tastkopf T1 hervorgerufene Steuerwechselspannung im
Verstärker V verstärkt und dem Steuergerät SG zugeführt. Von hier gelangt
sie nach Kontrolle der Amplitude und Phase zu dem Motor 1V1, der über einen Schnecken-
und Kurbeltrieb ST, KT das Steuerventil SV und damit auch den Druckkolben
DK betätigt. Die Felderregung des Motors erfolgt über den Gleichrichter Gl. Die
Wirkungsweise des über den Kurbeltrieb KT und Fühlhebel FH2 betätigten Tastkopfes
T2 wird im Zusammenhang mit der nun folgenden eingehenderen Beschreibung der Wirkungsweise
der Anlage und des Aufbaues deren einzelner Teile näher erläutert.
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Fig. 2 gibt zunächst einen schaltungsmäßigen Überblick über die Anläg6:.Der
besseren Übersichtlichkeit wegen sind selbstverständliche Teile, wie Schalter, Sicherungen,
Störschutzglieder usw., fortgelassen worden.
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Der Tastkopf hat die Aufgabe, bei Auslenkung des Fühlhebels FH1 '
(Fig. 1) nach rechts und links aus der Nullage eine.. Spannung zu liefern, welche
die Richtung und Größe der Auslenkung klar erkennen läßt. Hierfür kann, wie in Fig.
2 bei 1 entweder ein Differentialkondensator oder ein dreischenkliger Transformator
mit beweglichem Mittelsteg verwendet werden. Von den vielen praktischen Ausführungsmöglichkeiten
zeigen Fig. 3 und 4 zwei Beispiele für das kapazitive und Fig. 5 ein Beispiel für
das induktive Prinzip: Bei beiden Prinzipien können die Auslenkungskräfte äußerst
klein gehalten werden, so daß für die abzufühlenden Modelle verhältnismäßig weiches
Material; wie z. B. Gips, Verwendung finden kann.
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Die elektrischen Vorgänge, die bei der Auslenkung des Fühlhebels vonstatten
gehen, zeigt Fig. 6 a bis 6 e. An den beiden Statorplatten des Differentialkondensators
liegt über einen Transformator 7 (Fig. 2) und zwei Schutzkondensatoren 3 und 4 eine
um 180° in der Phase verschobene Wechselspannung. Die Steuerspannung wird an der
Mittelanzapfung der Sekundärseite und dem Rotor abgenommen. In Fig. 6 a befindet
sich der Rotor in Nullstellung. Dementsprechend ist die Steuerspannung Null. In
Fig. 6 b ist der Rotor um einen kleinen Winkel nach rechts ausgelenkt. Die durch
die unsymmetrische Kapazitätsverteilung nun entstehende Steuerspannung entspricht
- in ihrer Phasenlage der an Statorplatte II liegenden Wechselspannung und hängt
in ihrer Amplitude von dem Grade der Auslenkung ab (Fig. 6 c). Fig. 6 d und 6 e
zeigen den gleichen Vorgang bei der Auslenkung nach links. Durch entsprechende Gestaltung
der Plattenform des Differentialkondensators kann die Abhängigkeit der Amplitude
von dem Auslenkungswinkel den praktischen Bedürfnissen angepaßt werden. Hierauf
wird in einem späteren Abschnitt noch gesondert zurückgekommen.
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Die Wirkungsweise des induktiven Tastkopfes (Fig. 5) ist sinngemäß
die gleiche. Die beiden festen Schenkel tragen die Spulen S 1 und S
3, die mit einer um 180° verschobenen Wechselspannung gespeist werden. Der
bewegliche Mittelschenkel trägt die Spule S2. Je nachdem nun dieser der Spule S1
oder S3 genähert wird, entsteht in der Spule S2 eine Wechselspannung entsprechend
der Phasenlage und Amplitude.
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Die auf diese Weise gewonnene Steuerwechselspannung wird in dem zweistufigen
Verstärker V (Fig. 2) verstärkt. Die Ansprechempfindlichkeit der Anlage kann in
weiten Grenzen durch den Regler 10 den praktischen Erfordernissen angepaßt werden.
Die durch die Pentoden 11 und 12 verstärkte Spannung wird an der Ausgangsdrossel
13 abgenommen und dem Steuergerät SG zugeführt. Diese Spannung gelangt über die
beiden Kopplungskondensatoren 14 und 15 gleichzeitig an die Gitter der Stromtore
16 und 17. Deren Grundgittervorspannung wird mittels der Regler 18 und 19 kurz vor
dem Zündpunkt eingestellt. Dia Feststellung, ob der Fühlhebel des Tastkopfes 1 (hier
Differentialkondensator) nach rechts oder links ausgelenkt ist, geschieht in der
Weise, daß die Stromtore 16 und 17 über den Transformator 20 als Anodenspannungen
Wechselspannungen erhalten, die den dem Tastkopf 1 zugeführten Wechselspannungen
in der Phasenlage gleichen. Hierdurch
wird mit Sicherheit erreicht,
daß jeweils nur eines der beiden Stromtore gezündet werden kann, da ja, während
das eine Stromtor eine positive Halbwelle als Anodenspannung erhält, an dem anderen
eine negative Halbwelle liegt und diese somit nicht gezündet werden kann. Fig. 6
f bis 6 i stellt die Phasenlagen dieser Vorgänge dar. Fig. 6 f zeigt die Vorgänge
bei Auslenkung nach rechts an 16 (Zündung) und Fig. 6 g zum gleichen Zeitpunkt an
17. Umgekehrt zeigen Fig. 6 h und 6 i die Vorgänge bei Auslenkung nach links, und
zwar Fig. 6-h an 16 (keine Zündung) und Fig. 6 i an 17 (Zündung). Es wird also bei
Auslenkung nach links Stromtor 17 und bei Auslenkung nach rechts Stromtor 16 gezündet.
Ein Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß diese ermöglicht, beide Stromtore
ausgangsseitig gegeneinander zu schalten, so daß man an den beiden Klemmen 23 und
24 entweder keine Spannung, wenn kein Rohr gezündet ist, oder eine Gleichspannung
erhält, deren Polarität davon abhängt, welches Rohr gezündet ist, d. h. nach welcher
Seite eine Auslenkung des Fühlhebels stattfindet. Diese Spannung wird von den Klemmen
23 und 24 dem Anker des Motors M (Fig. 1) zugeführt, dessen Feld durch den Gleichrichter
Gl ständig erregt ist. Somit erhält dieser Motor eine Drehrichtung, welche von der
Richtung der Fühlhebelauslenkung abhängig ist. Auf seiner Welle trägt der Motor
eine Schnecke S (Fig. 7), welche in ein Schneckenrad SR eingreift. Dieses Schneckenrad
trägt, um eine Entfernung aus der Mitte versetzt, die dem gewünschten Weg der Steuerventile
entspricht, einen Kurbelzapfen KZ, der in einen Schlitz der Ventilschieberstangen
VS eingreift.
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Um einerseits eine schnelle Reaktion der Anordnung bei offenen Steuerventilen
und eine möglichst feine Regelung in der Gegend des Nullpunktes zu erreichen, und
andererseits den unvermeidbaren toten Weg der Ventilüberlappung eines Doppelventils
zu umgehen, werden zweckmäßigerweise zwei einzelne Ventile verwendet, deren Schieberstangen
entsprechend Fig. 7 gesteuert werden. Fig. 7 zeigt beide Ventile in Nullstellung,
d. h. geschlossen. Wenn das Schneckenrad SR nun durch den Antriebsmotor eine Rechtsdrehung
erfährt, tritt der Kurbelzapfen KZ in den Schlitz der unteren Schieberstange ein
und öffnet das zugehörige Ventil. Bei Linksdrehung erfolgt der gleiche Vorgang für
die obere Schieberstange. Der Drehwinkel für volle Ventilöffnung auf der Nullage
beträgt für jedes Ventil 90°. Da nun die Kolbenbewegung in Abhängigkeit von der
Drehung des Schneckenrades SR nach einer Sinusfunktion erfolgt, ist bei gleichen
Winkeländerungen die Regelung um den Nullpunkt sehr fein abgestuft, während bei
offenen Ventilen, d. h. in der 90°-Stellung, eine sehr schnelle Regelung erfolgt.
Dies entspricht den Anforderungen der Praxis, da bei dem Anfahren des Fühlhebels
an das Modell das geöffnete Ventil ja möglichst schnell geschlossen werden muß,
während andererseits zur Erzielung einer sauberen Oberfläche die Regelung bei kleinen
Fühlhebelauslenkungen möglichst fein sein soll. Dieser Effekt wird weiterhin durch
die Charakteristik des Tastkopfes unterstützt, der Wechselspannungsamplituden in
Abhängigkeit von der Größe der Auslenkung liefert. Dadurch wird bei größeren Amplituden
der Zündzeitpunkt des Stromtores vorverlegt, und somit durch die größere Stromausbeute
eine schnellere Regelung als bei kleineren Auslenkungen bewirkt. Eine andere Möglichkeit
für die Steuerung der Ventile zeigt Fig. B. Hier werden die Schieberstangen nach
dem elektrodynamischen Prinzip durch eine in einem starken magnetischen Feld befindliche
Spule gesteuert. Der Vorteil dieser Anordnung besteht in einer außerordentlich schnellen
Regelung, wobei andererseits jedoch der Vorteil der feinstufigen Regelung um die
einzustellende Lage herum fortfällt. Dieser Nachteil kann jedoch durch eine Kombination
beider Anordnungen vermieden werden, bei der die beiden Bewegungen in einer geeigneten
Ausgleichsvorrichtung zusammengesetzt werden. Hierbei dient die elektrodynamische
als Grob- und die Motorregelung als Feinsteuerung.
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Um einen schnellen Anlauf des Antriebsmotors zu erzielen, ist dessen
Ankermasse durch besondere Formgebung, d. h. kleine Durchmesser bei dafür größerer
Länge, möglichst klein gehalten. Diese Maßnahme wirkt auch günstig zur Unterdrückung
von Pendelerscheinungen, die durch Leerlauf des Motors nach dessen Abschalten auftreten
könnten. Zur sicheren Unterbindung dieser Pendelerscheinungen ist weiterhin eine
magnetische Bremse vorgesehen, deren Magnetwicklung parallel zu dem Anker liegt.
Dadurch wird erreicht, daß der Motor erst im Augenblick des Einschaltens freigegeben
wird und nach Löschen des jeweiligen Stromtores sofort wieder zum Stillstand gebracht
wird. Das gleiche gilt sinngemäß auch für die elektrodynamische Steuerung.
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Die Steuereinrichtung könnte in der vorstehend beschriebenen Form
für die bisher üblichen Nachformfräsmaschinen bereits Verwendung finden. Da nun
jedoch, wie aus der Beschreibung des mechanischen Teiles der Anlage hervorgeht,
bei der vorliegenden Erfindung jeder Fühlhebelauslenkung eine bestimmte Stellung
der Steuerventile entsprechen muß, wobei beide Bewegungen bzw. Stellungen in einem
festen linearen Verhältnis stehen müssen, ist ein zweiter Tastkopf T2 vorgesehen,
der bei Doppelventil- bzw. elektrodynamischer Steuerung über eine Hebelübersetzung,
einen Keil od. dgl. und bei Einzelventilsteuerung über eine auf dem Schneckenrad
SR befindliche Kurvenscheibe betätigt wird.
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Dieser Tastkopf T2 ist in der Weise geschaltet, daß die in ihm erzeugte
Wechselspannung gegenüber der des Tastkopfes T1 um 180° phasenverschoben ist. Diese
beiden Spannungen werden im Verstärkereingang in der Kondensatorbrücke 8 und 9 (Fig.
2) zusammengesetzt. Dadurch ergibt sich, daß bei Auslenkung des Tastkopfes T 1 eine
Steuerwechselspannung auftritt, die die Regeleinrichtung so lange in Tätigkeit hält,
bis die Steuerwechselspannung von T 1 durch diejenige von T2 kompensiert wird. Daraus
ist klar ersichtlich, daß das Steuerventil stets eine genau definierte Stellung
einnimmt, die in einer festen Abhängigkeit von der jeweiligen Fühlhebelauslenkung
steht. Das Übersetzungsverhältnis zwischen Fühlhebel- und Ventilweg ist lediglich
von der Ablenkung von T2 am Ventil abhängig und entspricht genau deren Untersetzung.
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Die Regelgeschwindigkeit der Einrichtung nach dem vorstehend beschriebenen
Prinzip ist für normale Vorschubgeschwindigkeiten völlig ausreichend. Bei höchsten
Vorschubgeschwindigkeiten macht sich jedoch nicht nur die Trägheit des Motors infolge
seiner hohen Selbstinduktion und der Masse seines Ankers, sondern auch bereits die
für höchste Ansprechgeschwindigkeiten zu niedrige Frequenz von 50 Hz
störend
bemerkbar. Deshalb wird für höchste Ansprüche die in Fig. 9 schematisch dargestellte
Einrichtung vorgesehen.
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Als Steuerfrequenz wird statt 50 Hz eine Frequenz von z. B. 2500 Hz
benutzt, die dem Röhrengenerator RG entnommen wird. Die Anoden der Stromtore des
Steuergerätes SG werden nunmehr statt mit Wechselmit Gleichspannung versorgt.
Die Seitenbestimmung der Fühlhebelauslenkung von T 1 wird deshalb bereits in dem
Gitterkreis der Stromtore vorgenommen, indem die Grundgittervorspannung mit der
gleichen Wechselspannung von 2500 Hz, die an T 1 und T 2
liegt, in
entsprechender Amplitude und Phasenlage überlagert wird. Durch diese Maßnahme ist
jedes Stromtor mit großer Sicherheit so lange gesperrt, bis an seinem Gitter eine
positive Halbwelle von RG mit einer positiven Halbwelle von T 1 über
V zusammenfällt. Im übrigen entspricht der Vorgang der vorhergehenden Darstellung
in Fig. 6, bei der der Phasensprung um 180° beim »Nulldurchgang« der Brückenschaltung
als Steuermerkmal benutzt wird, das frei von Einflüssen durch Röhrenaltern usw.
ist.
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Um auch ausgangsseitig extrem kurze Schaltzeiten zu erreichen, ist
davon abgesehen worden, einen definierten Weg vollelektrisch einzustellen. Vielmehr
wird nun durch einen der beiden elektrodynamischen Spulenantriebe M1 oder M2 entsprechend
der Auslenkungsrichtung von T1 das zugehörige Vorventil VV 1 oder VV 2 der
Hydraulik geöffnet. Hierdurch wird der Steuerkolben des Steuerventils SV und damit
T 2 hydraulisch so lange betätigt, bis die Ausgangsspannungen von T1 und T2 sich
im Verstärker V kompensieren. In diesem Augenblick bewirkt der »Nulldurchgang« in
der Meß- und Vergleichsschaltung, daß das Stromtor, das das Schließen bewirkt, zündet,
den elektrodynamischen Spulenantrieb (Tauchspulprinzip) erregt und das offene Vorventil
VV 1 oder VV 2 schließt, so daß das Steuerventil in dieser Stellung stehenbleibt.
Dies hat zur Folge, daß der Druckkolben DK bzw. ein hydraulischer Motor , einen
konstanten Ölstrom erhält, welcher verhältnisgleich zur Fühlerauslenkung von T 1
ist. Diese Stellung bleibt so lange erhalten, bis entsprechend dem vorstehend beschriebenen
Vorgang ein neues. Kommando von T 1 durch Lagenveränderung im Verhältnis T 1 zu
T 2 erfolgt.
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Um ein praktisch verzögerungsfreies Öffnen und Schließen der Vorventile
zu erreichen, werden diese durch Tauchspulen angetrieben, die sich in einem sehr
starken magnetischen Feld befinden. Diese Tauchspulen werden durch Kondensatorentladungen
über Stromtore betätigt, so daß sowohl eine hohe Schaltgeschwindigkeit (kürzer als
1 m/sec) als auch eine genaue Dosierung der aufzuwendenden Leistung gewährleistet
ist. Hierdurch wird eine große Präzision im Nachformen bei großen Vorschubgeschwindigkeiten
gesichert.
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Der Vergleich der Kondensatorstellungen kann auch an Stelle des Spannungsvergleiches
mit Hilfe eines Frequenzvergleiches erfolgen, wobei der eine Kondensator, z. B.
T1, in einem aus Selbstinduktion und Kondensator bestehenden Sendeschwingkreis die
Frequenz bestimmt, während der zweite Kondensator, z. B. T2, so lange in
seiner Kapazität durch Bewegen des hydraulischen Steuerschiebers verändert wird,
bis die. Resonanz erreicht ist und das Stromtor »Schließen« im Resonanzfall gezündet
wird. Die Brückenschaltung kann auch ohmisch vorgenommen werden, z. B. durch Anwendung
von graphitierten »Biegern« od. dgl., deren Widerstand sich bei Durchbiegung oder
sonstigen Lagenveränderungen ändert.
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Anschließend sei der Vollständigkeit halber noch darauf hingewiesen,
daß für den Vergleich zwischen Fühlhebel- und Steuerventilstellung zur Einstellung
eines definierten Ölstromes außer dem elektronischen auch ein hydraulisches Vergleichssystem
zur Verwendung gelangen kann, wobei z. B. zwei Ölströme oder -drücke miteinander
verglichen werden, deren Stärken verhältnisgleich zur Tasterauslenkung bzw. Schieberstellung
der Hydraulik sind.
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Im allgemeinen wird jedoch dem elektronischen Prinzip infolge seiner
hohen Präzision, seiner Trägheitslosigkeit und leichten Justierbarkeit bei der Grundeinstellung
der Maschine der Vorzug gegeben werden.
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Der besondere Vorzug der gewählten Einrichtung für die Vergleichsmessung
mit Hilfe von Differentialkondensatoren liegt in der geringen Zeitkonstante hinsichtlich
der möglichen Wirksamkeit der Messungen, der Unabhängigkeit von Röhrenalterungen
usw. infolge der angewendeten Phasensprungmessung in der Vergleichsruhelage, insbesondere
aber in der Möglichkeit, große Vergleichswege miteinander proportional mit größter
Genauigkeit und ohne Kontaktanwendung zu vergleichen, da bei einer Ausbildung der
Kondensatoren entsprechend Fig.3 die Kondensatorplatten zwar gegenseitig verschoben,
nicht jedoch hinsichtlich des Abstandes voneinander im elektrischen Feld verändert
werden, so daß eine Proportionalität zwischen Kapazitätsveränderung und Wegveränderung
auch über große Meßwege erhalten wird. Damit besteht die Möglichkeit, Vergleichsmessungen
größter Genauigkeit (1 bis 5 #t) über größere Meßbereiche auf elektronischem Wege
vorzunehmen und in Abhängigkeit von einem solchen Vergleich Steuerungen zu bewirken.
Als Vergleichskondensator können auch einstellbare Kapazitätsnormalien od. dgl.
verwendet werden, die auf die Kapazität des einzustellenden Maßes eingestellt werden.
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Die Dekadenstufung oder Hunderterstufung kann auch mechanisch in der
Weise vorgenommen werden, daß mehrere Köpfe angeordnet werden, von denen der eine
die Dekaden-, Hunderter- oder Tausendermessung vornimmt, der nächste die Messung
der nächsten Genauigkeitsstufe und der letzte schließlich die Messung der größten
Genauigkeitsstufe, wobei die ersten gewissermaßen nur die Aufgabe haben, in den
jeweiligen Toleranzbereich der nächsten Stufe z. B. dekadisch richtig einzuführen.
Hierdurch können Präzisionsmaßstäbe und Vergleichs-, Meß- und Steuereinrichtungen
über große Bereiche erstellt werden, die entweder genaue Maße angeben oder bei einstellbaren
Maßgrößen Steuerungen bewirken, wobei die Steuerung der Mittel wiederum unter Verwendung
von Stromtoren oder sonstigen Relais und hydraulischen Reglern, Steuerkolben, Elektromotoren
oder -mägneten u. dgl. erfolgen kann.